estimulación cerebral no invasiva en las enfermedades

Revista Cubana de Neurología y Neurocirugía. 2018;8(2):1-20

1

Revisión bibliográfica

Estimulación cerebral no invasiva en las enfermedades neurológicas y psiquiátricas

Non-invasive brain stimulation in neurological and psychiatric diseases

Lázaro Gómez Fernández1* http://orcid.org/0000-0001-8080-150X

1Departamento de Neurofisiología Clínica y Unidad de Estimulación Cerebral No Invasiva. Centro

Internacional de Restauración Neurológica. La Habana, Cuba.

*Autor para la correspondencia: [email protected]; [email protected]

RESUMEN

Objetivo: Describir aspectos generales, mecanismos de acción y usos más frecuentes de la estimulación

cerebral no invasiva.

Adquisición de la evidencia: Se realizó una extensa revisión bibliográfica en la base de datos PubMed.

Se incluyeron artículos escritos en idioma inglés, español y francés, que reflejaron consensos,

lineamientos o guías sobre las principales sociedades y comités de expertos involucrados con el uso de

la estimulación cerebral no invasiva. También se incluyeron ensayos clínicos con evidencias científicas

sobre el uso de la estimulación transcraneal con corriente directa y la estimulación magnética transcraneal

repetitiva en enfermedades neurológicas y psiquiátricas hasta diciembre de 2018. Se identificaron

102 artículos que se consideraron relevantes bajo los criterios anteriores, de los cuales se descartaron

22 por considerarlos de poca calidad. La muestra final estuvo constituida por 43 ensayos clínicos

aleatorizados y a ciegas; 15 lineamientos, recomendaciones o criterios de comités de expertos;

13 revisiones, y 9 meta-análisis y revisiones sistemáticas.

Resultados: Las fuentes revisadas concuerdan en que la estimulación magnética transcraneal repetitiva

y la estimulación transcraneal con corriente directa son seguras y efectivas como tratamiento adyuvante

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]


2

en una serie de enfermedades neurológicas y psiquiátricas. En ambos casos se inducen pequeñas

cantidades de corrientes en la corteza cerebral con efecto neuromodulatorio. Se destacan los resultados

alcanzados en el tratamiento de la depresión resistente a fármacos, el dolor crónico, las adicciones,

trastornos del neurodesarrollo y el uso en tratamientos combinados con diferentes métodos de terapia

física, defectología y del lenguaje.

Conclusiones: La estimulación cerebral no invasiva es una opción terapéutica segura y efectiva para el

tratamiento de varias enfermedades neurológicas y psiquiátricas, que permite modular funcionalmente

circuitos neuronales relacionados con los síntomas de la enfermedad. Puede contribuir al logro de una

mejor respuesta clínica en muchos pacientes.

Palabras clave: estimulación cerebral no invasiva; neurología; psiquiatría; terapéutica.

ABSTRACT

Objective: To describe general characteristics, mechanism of action and common uses of non-invasive

brain stimulation as a therapeutic alternative for the treatment of neurological and psychiatric diseases.

Acquisition of evidence: An extensive literature review was completed in PubMed database. Articles

reflecting consensus, guidelines or guidelines on the main societies and committees of experts involved

in the use of non-invasive brain stimulation in English, Spanish and French were included. We also

included clinical trials with scientific evidence on the use of transcranial stimulation with direct current

and repetitive transcranial magnetic stimulation in neurological and psychiatric diseases, until December

2018. We identified 102 articles that were considered relevant under the previous criteria, of which

22 were ruled out as being of low quality. The final sample consisted of 43 randomized and blind clinical

trials; 15 guidelines, recommendations or criteria of expert committees; 13 reviews, and nine meta-

analysis and systematic reviews.

Results: Repetitive transcranial magnetic stimulation and transcranial direct current stimulation are

considered safe and effective methods as adjuvant therapy in neurologic and psychiatric diseases. Both

methods are based on the induction of small amount of stimulating current in the cortex to get

neuromodulatory effect. There are relevant results in the treatment of depression, chronic pain,


3

addictions, neurodevelopmental disorders, and as combined therapy with physical and occupational, and

language therapy.

Conclusions: Non-invasive brain stimulation is a safe and effective therapy option for the treatment of

several neurologic and psychiatric diseases, which functionally modulate neural circuits related to the

symptoms of the disease. It can contribute to the achievement of a better clinical response in many

patients.

Keywords: non-invasive brain stimulation; neurology; psychiatry; therapy.

Recibido: 18/07/2018

Aprobado: 03/09/2018

INTRODUCCIÓN

La estimulación cerebral no invasiva (ECNI o NIBS, por sus siglas en inglés) incluye básicamente

dos métodos: la estimulación magnética transcraneal repetitiva (rTMS) y la estimulación transcraneal

con corriente directa (tDCS). Ambos métodos permiten inducir pequeñas cantidades de corriente en la

corteza cerebral y modular su funcionamiento.(1-3) El carácter no invasivo de estos procedimientos se

debe a que no es necesario romper la piel, ni penetrar cavidades del cuerpo, ni sedar al paciente; además,

no provocan dolor.

La estimulación cerebral no invasiva se diferencia de la terapia electroconvulsiva (TEC) en que no

requiere de sedación, no provoca convulsiones y tampoco se asocia con trastorno de memoria. Por

la importancia del tema, como nueva tendencia terapéutica en las neurociencias, se pretende con la

investigación describir una serie de aspectos generales relacionados con el uso de la ECNI, su mecanismo

de acción y utilidad en la práctica clínica.


4

ESTRATEGIA DE BÚSQUEDA Y CRITERIOS DE SELECCIÓN

Se realizó una revisión bibliográfica en la base de datos PubMed. Se seleccionaron los artículos en idioma

inglés, español y francés, que reflejaron consensos, lineamientos o guías de las principales sociedades o

comités de expertos involucrados con el uso de estos métodos. Se incluyeron también estudios de meta-

análisis, revisiones sistemáticas, ensayos clínicos aleatorizados y a ciegas con el uso de placebos, así

como revisiones con evidencias sobre su utilidad en enfermedades neurológicas y psiquiátricas. Se

tuvieron en cuenta todos los artículos publicados en PubMed hasta diciembre de 2018.

Se identificaron un total de 102 artículos de interés, de acuerdo con los criterios planteados anteriormente.

De ellos, 22 fueron excluidos por poca calidad científica. La muestra final estuvo constituida por

80 artículos: 43 ensayos clínicos aleatorizados y a ciegas con el uso de placebos; 15 lineamientos, guías

y recomendaciones de las federaciones de neurofisiología clínica y otros comités de expertos;

13 revisiones y 9 artículos de revisiones sistemáticas y meta-análisis.

DESARROLLO

El uso de corrientes en medicina data de su inicio mismo, con el uso de la energía generada por órganos

eléctricos de origen animal como el pez torpedo y la anguila. Su predecesor, la TEC, constituyó un gran

avance en el control sintomático de pacientes psicóticos que no respondían a la farmacoterapia, y

continúa siendo un método muy eficaz. En 1985 se presentó el primer estimulador magnético transcraneal

(TMS) apropiado para uso clínico, con una demostración pública realizada por el profesor Anthony

Barker.(4) Esta tecnología comenzó a utilizarse con fines diagnósticos en la realización de potenciales

evocados motores. A principios de los noventa se publicaron las primeras evidencias sobre su

potencialidad terapéutica, y diez años después la Federación de Drogas y Alimentos (FDA) de EE. UU.

aprobó el uso de la rTMS para el tratamiento de la depresión mayor resistente a fármacos.(5) La rTMS

ganó adeptos rápidamente en todo el mundo, al ser un método inocuo. No obstante, no está exento de

efectos adversos y tiene diferencias esenciales con respecto a la TEC (tabla).


5

Tabla - Características generales de los métodos de estimulación cerebral no invasiva y de la terapia

electroconvulsiva

Aspectos TEC rTMS tDCS

Corriente de salida 500 - 800 mA 5 - 7 KA 1 - 2 mA

Focalidad de la

estimulación Difusa Focal (≈ 1 cm2), Focal (≈ 35 cm2)

Necesidad de sedación Sí No No

Ocasiona convulsiones Sí No No

Duración 8 - 15 sesiones (3 veces/semana) 20 - 30 sesiones. 1 - 5 diarias 20 - 30 sesiones. 1 - 5 diarias

Mecanismo de acción

Vinculado con el umbral

convulsivo, cambios en varios

sistemas de neurotransmisores:

GABA, serotonina, dopamina,

etc.

Modificación de la eficacia

sináptica, la actividad

dopaminérgica, glutamato y

GABA

Modificación de la eficacia

sináptica, la actividad

dopaminérgica, glutamato y

GABA

Efectos colaterales Confusión, trastorno de memoria Comúnmente, solo cefalea

ligera. Efecto procognitivo

Comúnmente, solo cefalea

ligera. Efecto procognitivo

Impacto social

Mayormente requiere

hospitalización, algunas

actividades limitadas

No afecta sus actividades

diarias

No afecta sus actividades

diarias

GABA: ácido gamma aminobutírico

En Cuba, el Servicio de Neurofisiología Clínica del Centro Internacional de Restauración Neurológica

fue uno de los primeros de Latinoamérica en contar con estos métodos. Se introdujo la TMS en 1993, y

se publicaron los primeros resultados en 1996. A principios de 2000 se iniciaron las aplicaciones

terapéuticas con el uso de la rTMS. Posteriormente, se adquirió el equipamiento de tDCS (Fig. 1).

Fig. 1 – Tecnología de uso general para la estimulación cerebral no invasiva. A) Sistema de estimulación

magnética MagStim Super Rapid 2. B) Estimulador eléctrico NeuroConn (1. estándar; 2. móvil).


6

Principios físicos y mecanismos de acción de la estimulación magnética

transcraneal repetitiva y la estimulación eléctrica transcraneal con corriente

directa

La estimulación magnética transcraneal repetitiva se basa en el principio de inducción electromagnética,

enunciado por Faraday en 1831. Se trata de una corriente variable en el tiempo que circula a través de un

conductor. A su vez, genera un campo magnético que induce corriente si incide sobre una superficie

conductora. En el tejido nervioso, es posible desencadenar potenciales de acción con la aplicación

de campos magnéticos variables. La tDCS no provoca despolarizaciones en las células nerviosas, pero

induce “polarización” de la membrana, acerca o aleja el potencial de la membrana del umbral de

despolarización. La aplicación de sesiones repetidas de rTMS o tDCS modifica, de forma relativamente

duradera, la eficacia de la transmisión sináptica. Sus efectos son equivalentes a los fenómenos

de potenciación y la depresión sináptica a largo plazo.(6-12)

Los equipos de estimulación magnética generan corrientes de hasta 7 Ka. Tienen campos magnéticos

entre 1 - 2,5 Tesla (10 000 - 25 000 Gauss). Los equipos de tDCS generan intensidades de corriente desde

0,3 hasta 4 mA. En la práctica se utiliza de 1 a 2 mA para niños o adultos, como valores seguros y

efectivos.(13-18)

¿En qué se basa la selección de un método de tratamiento u otro?

La selección del protocolo a utilizar depende de varios factores: la fisiopatología de la enfermedad, las

características del paciente y el nivel de evidencias científicas disponibles de acuerdo con la enfermedad.

Por ejemplo: Ante el diagnóstico clínico de una depresión mayor, se recomienda el uso de la estimulación

a alta frecuencia (10 Hz) con la rTMS; pero existen otras alternativas, como opciones de segunda línea

(la rTMS a baja frecuencia y la tDCS anódica).(19,20)

La rTMS a frecuencias bajas (≤1 Hz) tiene un efecto potenciador de la inhibición intracortical, al igual

que la estimulación catódica con tDCS; mientras que el uso de frecuencias altas de rTMS (≥ 5 Hz) se

asocia con un incremento en la excitabilidad cortical, de forma análoga a la tDCS anódica. Dichos efectos

están directamente vinculados con modificaciones que tienen lugar en los sistemas gabaérgicos,


7

glutamatérgicos y dopaminérgicos. Ambos métodos modulan el fenómeno neuroplástico y la

conectividad funcional.(21-25)

Aplicaciones terapéuticas de la estimulación cerebral no invasiva

Las experiencias publicadas sobre el tratamiento de pacientes con depresión, resistentes a la

farmacoterapia, han sido el principal motor impulsor del uso masivo de la ECNI, con una larga lista de

indicaciones en la actualidad (cuadro). La rTMS convencional no supera en términos de eficacia a la

TEC en la depresión, pero es indiscutible que se trata de un procedimiento más simple, menos riesgoso

y con menos efectos adversos.(26)

Cuadro - Principales indicaciones de la estimulación cerebral no invasiva en neurología y psiquiatría

Neurología Psiquiatría

Dolor crónico

Migraña

Enfermedad de Parkinson

Distonía

Secuelas infarto cerebral

Trastorno del lenguaje

Parálisis cerebral

Tinnitus

Epilepsia

Degeneraciones espinocerebelosas

Demencias

Fibromialgia

Depresión

Trastorno por déficit de atención e

hiperactividad

Estrés postraumático

Trastorno del espectro del autismo

Trastorno obsesivo compulsivo

Alucinaciones en la esquizofrenia

Adicciones

Trastornos alimentarios

Déficit del desarrollo intelectual

Trastorno de conducta

Trastorno de personalidad limítrofe

Tics, Guilles de la Tourette

Tratamiento adyuvante en las enfermedades psiquiátricas

Depresión mayor

A finales de 2008, la FDA autorizó el uso del sistema de rTMS Neurostar (Neuronetics, USA) para el

tratamiento de la depresión, a partir de un estudio multicéntrico de O´Reardon y otros. Los pacientes que

recibieron el tratamiento activo tuvieron una mejor evolución que el grupo placebo. Además, fue bien

tolerada la intervención y hubo pocos efectos adversos.(26) En la actualidad, existen tendencias dirigidas


8

al abandono de los fármacos, y a su sustitución por el uso de la ECNI, con el valor agregado de su efecto

procognitivo.(27)

En la depresión mayor, el uso de la rTMS a 10 Hz sobre el córtex prefrontal dorsolateral izquierdo se

acepta como el protocolo de tratamiento estándar. No obstante, en los últimos años se han descrito otros

enfoques con buenos resultados: el uso de la estimulación magnética en salvas theta (TBS), y la

estimulación magnética profunda (Deep TMS). Existe también una modalidad conocida como “terapia

de convulsiones inducidas por estimulación magnética” que podría tener una mayor eficacia.(28-32)

Hay menos experiencia acumulada con el uso de la tDCS en el tratamiento de la depresión, pero ya

existen estudios de meta-análisis que indican que la estimulación anódica es efectiva también en el

control de los síntomas depresivos, aunque con resultados más variables que la rTMS.(19,20,33-35) La TEC

logra una reducción de 15,42 puntos en cuanto al tamaño del efecto; mientras que la rTMS convencional,

solo 9,3 puntos. Existen otras propuestas no convencionales en investigación, como la rTMS acelerada,

que pueden mejorar este resultado.(36-39)

Adicciones

Se ha demostrado que la ECNI ha ayudado, como adyuvante, a la terapia convencional. Ha disminuido

la ansiedad por el consumo (craving). Este resultado se basa en la capacidad de incrementar la liberación

de dopamina endógena en estructuras relacionadas con los circuitos de recompensa. El efecto de la ECNI

ha sido demostrado en ensayos aleatorizados y a doble ciego en adictos a la nicotina, marihuana y

cocaína.(40)

Otros trastornos mentales

Se han descrito resultados alentadores en relación con el trastorno obsesivo-compulsivo, los trastornos

alimentarios (bulimia - anorexia nerviosa), los tics, las alucinaciones en la esquizofrenia y las

demencias.(41-45) También existen evidencias sobre su utilidad en el déficit de atención con/sin

hiperactividad, trastorno del desarrollo intelectual, trastornos del aprendizaje y en el trastorno del

espectro del autismo.(46-48)

Otro aspecto interesante es la posibilidad de utilizar la ECNI en el embarazo, pues no parece tener un

efecto teratogénico, a diferencia de los fármacos.(49,50) Igualmente, existe una fuerte tendencia entre los

enfermos a rechazar los psicofármacos por sus efectos adversos y hay miedo de desarrollar dependencias,

por lo que se recurre, cada vez más, a la estimulación cerebral no invasiva.(27)


9

Tratamiento adyuvante en las enfermedades neurológicas y sus secuelas

Las enfermedades neurológicas no son solo la expresión de una lesión del sistema nervioso, sino también

reflejan las consecuencias de la dinámica de los cambios plásticos reorganizativos que pueden ocurrir.

Estos cambios pueden tener valor adaptativo, pero, a veces, derivan en la expresión de una nueva

sintomatología o cuadro clínico (plasticidad mal-adaptativa), como, por ejemplo, una distonía

postraumática, el dolor crónico y la epilepsia postraumática.(51-54)

Dolor crónico

El dolor crónico se asocia a cambios neuroplásticos en el cerebro y la médula. La estimulación del área

motora primaria disminuye el dolor, debido al efecto que se logra a través de sus proyecciones en la

corteza somestésica primaria, tálamo y sustancia gris periacueductal. Esto suele ser efectivo entre 46 %

y 62 % de los pacientes con dolor farmacorresistente. Es válido para el dolor neuropático de origen

central por infartos cerebrales, enfermedad de Parkinson, lesiones traumáticas raquimedulares, esclerosis

múltiple, neuralgia del trigémino, y también en las neuropatías periféricas (Fig. 2). Ejemplos de dolor

que no se consideran en la actualidad de carácter neuropático como la fibromialgia, el síndrome doloroso

regional complejo tipo I, la artritis crónica y el dolor visceral post-operatorio, pueden también verse

beneficiados con estos métodos.(55,56)


10

LANSS: Escala de Leeds para signos y síntomas neuropáticos; VAS: Escala de analogía visual

Fig. 2 - Comportamiento de las escalas clínicas en trece pacientes con neuralgia del trigémino, tratados con

rTMS. (Estudio inédito)

Enfermedades neurodegenerativas

En la enfermedad de Parkinson, la ECNI tiene efectos beneficiosos, particularmente sobre la hipocinesia,

la depresión, las disquinesias y el dolor. También se ha observado mejoría en los síntomas de ansiedad,

calidad de sueño y cognición. Sus efectos se relacionan con el incremento en la liberación de la dopamina

endógena en caudado y giro cingular anterior, como resultado de la estimulación de áreas motoras y de

la corteza prefrontal.(57-60)

Los resultados han sido más variables en relación con las distonías. Existen hallazgos poco replicables.

No se han descrito respuestas clínicas convincentes en las investigaciones revisadas.(61,62)

La aplicación de tDCS anódica sobre el cerebelo ha resultado beneficiosa en pacientes con ataxias

espinocerebelosas. Ha mejorado la coordinación de extremidades superiores y la marcha, y ha tenido

efectos duraderos de hasta tres meses. Igualmente, la estimulación del cerebelo en combinación con la

terapia física ha logrado una mejoría superior a la observada solo con la rehabilitación en niños con

parálisis cerebral de tipo atáxica. Aunque la mayor parte de los artículos hacen mención a la tDCS,


11

también se ha utilizado la rTMS, con resultados satisfactorios, en la estimulación del cerebelo en

pacientes con enfermedad vascular del encéfalo. No obstante, de momento no se ha identificado ninguna

publicación similar en pacientes con heredoataxias.(63,64)

El uso de la tDCS en ancianos sanos se ha asociado con mejorías en la memoria espacial, la evocación

de palabras y la memoria de trabajo.(65-68) En las demencias se han utilizado ambos métodos (rTMS y

tDCS) con resultados alentadores; pero se prefiere la tDCS ya que esta puede utilizarse aún en pacientes

que no colaboran plenamente, con mayor libertad de movimientos. Los ensayos clínicos realizados, que

incluyen pacientes con varios tipos de demencias, muestran resultados favorables en relación con la

memoria a corto plazo, la memoria de trabajo, la capacidad de reconocimiento facial y el tiempo de

reacción.(69)

Enfermedad cerebrovascular

En la literatura se destacan cuatro cuadros secuelares de las enfermedades vasculares del encéfalo, que

se pueden beneficiar con la estimulación cerebral no invasiva. Ellos son la hemiparesia, la afasia, la

heminegligencia y el trastorno para la deglución. Los estudios de meta-análisis han corroborado que es

un procedimiento efectivo, como adyuvante de la neurorehabilitación, con un nivel de recomendación B

(probable eficacia) para el tratamiento de las secuelas en fase crónica. Aún no está definido cuál de

las aproximaciones funciona mejor. Existen indicios de que el uso combinado de la rehabilitación y la

estimulación a alta frecuencia con rTMS del hemisferio infartado puede asociarse con mejores resultados

que la estimulación a baja frecuencia del hemisferio contralateral; aunque se incrementa la probabilidad

de que el paciente convulsione. En cambio, el uso de estímulo placebo no induce a cambios funcionales

significativos (Fig. 3).(70-76)

Existen pocos datos disponibles sobre su utilidad en niños con hemiparesia congénita, pero los resultados

son igualmente alentadores, en particular en cuanto al uso de la estimulación con rTMS a bajas

frecuencias del hemisferio sano, y la tDCS anódica sobre área motora primaria. En este sentido, hay

investigaciones en curso en el mundo y en nuestro país.(77-79)


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Fuente: Gómez-Fernández L, Padilla-Puentes E, Cabrera-Abreu I, Zaldívar-Bermúdez M, Morales-Chacón L, Sánchez-Coroneaux A, et al.

Estimulación magnética transcraneal repetitiva y rehabilitación intensiva en pacientes con infarto cerebral. Rev Mex Neuroci. 2016;17(5):15-25.

Fig. 3 - Resultados de un ensayo clínico en pacientes con hemiparesia por infarto cerebral y terapia combinada

de rehabilitación + rTMS. Grupo A: rTMS alta frecuencia; Grupo B: rTMS baja frecuencia; Grupo C: Placebo.

Duración del tratamiento y seguimiento a mediano y largo plazo

La duración estimada del efecto de un ciclo de tratamiento es de 6 meses a 1 año.(79-80) Se considera que

la mejor estrategia de seguimiento es aplicar sesiones periódicas, con una frecuencia que dependerá de

la respuesta clínica de cada paciente y de las características de la enfermedad. Al ser, en su mayoría,

condiciones crónicas, se debe contemplar a mediano o largo plazo la revaluación del paciente para

mantener o modificar la estrategia de seguimiento.(27,80)

CONCLUSIONES

La estimulación cerebral no invasiva forma parte de las nuevas estrategias de tratamiento para las

enfermedades neurológicas y psiquiátricas. Su uso combinado con los métodos terapéuticos


13

convencionales permite obtener mejores resultados clínicos en nuestros pacientes, y su efecto se basa en

la modulación funcional de circuitos neuronales relacionados con los síntomas de la enfermedad.

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Conflicto de intereses

El autor declara no tener conflictos de intereses.

estimulación cerebral no invasiva en las enfermedades

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